无人机与城市规划论文参考文献

摘要：人类社会发展正面临着人口膨胀、资源超前消耗、环境急剧恶化的空前挑战，可持续发展理念指导下的的现代城市规划，决定了我国的大部分地区只能追求以公共交通为基础的高质量的可达性。具有多项显著优点的轨道交通(尤其是地铁运输模式)，是解决大城市中心区域交通拥堵问题的最佳途径，但必须在依托改善既有公交系统、并通过优化网络便捷换乘而达到相互协调配合的前提下，注意降低它的建造运营成本。 关键词：可持续发展；城市规划；轨道交通；建造运营成本 作为文明历史发展中的崭新时代，城市的诞生宣告了人类生存方式的彻底变革，也由此开创了城市建设与规划的初始形态。今天，伴随全球化的大潮，中国正经历着前所未有人口迁移与国土城市化过程，充满中国特色的城市规划实践，越来越体现出面向未来可持续发展的先进理念。交通是现代城市规划中一个不可或缺的方面，对于中国这样一个各方面处于跳跃式发展的人口大国，科学地制定切合实际又具有前瞻性的城市交通规划，意义尤其重大深远。 本文以当前城市化加速背景下城市交通规划面临的重大选择作为切入点，对如何解决轨道交通与现存城市公交系统的协调发展，特别是如何经济、优化地建造与运营城市轨道交通，提出自己的看法与建议。 1 轨道交通是我国城市交通规划的重大选择 城市交通规划面临的一切问题起源于三个基本因素：人口剧增、城市化加谜与出行方式机动化。为此，规划者们必须在各种可能的决策方向之问慎重取舍。国外专业杂志《世界城市化展望》2004年载文指出，全世界人口从1950的25亿左右增长到2000年60多亿，只用了半个世纪的时间，预计再过30年将达到80亿以上。作为世界最大的发展中国家，中国改革开放二十多年来的社会经济发展带动了1亿3千万农村人口流入城市，一般城市居民的交通出行方式也在过去二十多年里发生了根本性的变化。城市出行方式机动化日益加速，造成了今日中国主要大中城市里司空见惯的“出门难行路难”问题。专业人士称之为严重的城市道路交通拥挤。 一般而言，城市交通方式大致可分为步行、自行车、摩托助动车、小汽车与公共交通国内外的城市交通基本上都经历过从步行、自行车到摩托、小汽车大体相同的发展过程。但是，当人类普遍进入小汽车时代后，美国和欧洲选择了不同的交通方式和城市形态。美国以小汽车为主要交通工具，城市多数呈现分散、蔓延的形态。欧洲大陆则十分重视公交、特别是轨道交通，大城市通过轨道交通将市中心、近郊生活就业区与远郊卫星城镇连结起来，形成多中心的城市形态[1]。轨道交通系统的诞生，使城市的发展从中心聚集型向离心分散型转变成为可能，也因此造就了城市中心的“职住分离”现象。应该承认，私人小汽车和轨道交通是目前发达国家城市中具有代表性的两种交通方式，分别突出地体现着更优的生活质量与更高的运输效率。改革开放前，这两种交通方式在我国大城市中的数量少到几乎可以忽视不计的程度，近年来，它们已分别迈出了从无到有的第一步，表现_出强大的生命力。 城市的功能和社会活动的多样化是大城市的基本特征，由此决定了大城市的交通需求必然是多种多样的，人们可选择的出行方式也应该是多种多样的，并且所有的出行方式都可以在各自适用的范围内发挥出最大优势口[2]。我国的城市交通机动化正处于起步状态，自行车等非机动车仍是目前大部分城市中居民出行的主导方式。随着社会经济持续、快速增长与人民物质文化水平不断提高，建立多层次、立体型多元化的交通体系，是我国数量迅速增长的大城市的唯一发展方向。在此目标之下，科学规划的轨道交通理论上提供了最大限度满足可持续发展要求的可能性。 城市交通拥挤现状，决定了各级政府部门在宏观决策过程中，理当重点考虑规划在环境系统、资源系统、社会系统等多方面具有可持续发展优势的城市轨道交通公共交通系统[3]，这方面国内刊物近来论著颇多，本文不欲在此重复赘述。以下谨从技术与经济的角度，探讨进一步解决轨道交通建设面临的一些具体问题，加速走向它的现实可行性。 2 轨道交通需重视与城市公交系统的和谐 一般而言，轨道交通规划工作的核心内容是要充分实现路线选址与转乘配套两者的最优化，与现有的公交系统在各个环节上达到最大限度的互相补充协调运作。 首先，城市轨道交通是一项涉及面广泛复杂、需要许多专业协调配合的大型系统工程，必须与城市建设发展中长期规划密切结合起来进行。作为城市规划的有机构成部分，轨道交通的规划与整个城市交通的线网规划实为一体。为了避免客流稀少，线路走向应尽可能合理，否则，小客流低运量必然导致轨道交通无法发挥预期的骨干作用。总之，结合城市的总体客运需求合理规划布局，是保证城市轨道交通主导地位的必要条件。当然，这种合理布局要充分考虑不同城市的用地空间总体规划。北京地铁线明显采用了沿城市道路走向布局的方式，轨道交通网络形态与市区道路棋盘式格局高度一致，恰恰体现了保护北京古城的特殊要求。这方面类似的例子，还有南京地铁1号线采用高架方式从中华门附近跨越古城，也充分考虑了地下车站与周围环境、高架线路与地面景观的协调需要。 其次，在以轨道交通为主导编制城市公交综合规划时，要十分注意加强交通换乘枢纽的建设，将轨道交通与现有的常规公交体系统一安排、有序调整，保证轻轨、地铁等轨道交通与城市公共汽车、出租车、轮渡等多种交通工具的方便转接，以及与机场、火车站、港口等其他运输场所的顺利衔接。前文所举的欧洲发达国家的大城市，面对小汽车交通的冲击，纷纷寻求一种新的交通发展模式，在通向郊区的沿线地铁站大量修建小汽车停车场，引导小汽车乘客换乘后进入中心城区，使轨道交通的大运量优势得以发挥。国内方面新近建成的上海火车南站，则成功地将铁路与两条城市轨道交通与几十路近、远郊公交汽车线的零距离换乘需要融入规划设计中，成为一个值得学习借鉴的样本。 最后，我们不能不充分注意轨道交通与整合改善城市常规公交之间的互动关系。世界上绝大多数国家的轨道交通都是在既有城市公交体系形成后逐渐发展起来的。在未来相当长一段时间内，公共汽车／电车仍将是人们出行使用较广泛的交通工具之一。根据我国许多城市目前的经济发展水平与人口规模及交通总量需求，常规公交的整体地位短期内变化不大。但是，常规公交系统效率低下的现状应该在逐步发展轨道交通的过程中加以综合整治与改善。除了科学制订线网布局，修建港湾式停靠站台，合理编制车辆运行图，建设服务查询显示信息系统等具体措施外，从规划立法角度保障公交的道路优先使用权的思路也有待于细化落实。 近来，在轨道与公交配套发展背景如何建设大容量快速公交系统(BRT)引起了专业规划人员的高度关注。BRT是一种利用现代化大容量专用车辆、在专用道路空间快速行驶的一种公交方式。它具有接近轨道交通的运力与快捷，建造和运营成本又相对低廉，而且很大程度上可以利用改造提升现有的城市公交道路系统，在某些人口规模不是很大的城市中甚至可以考虑作为轨道交通的替代方式。 2003年国务院81号文件出台后，国内许多城市马上把发展BRT项目推到了缓解城市交通拥堵的前台。北京市新近编制的中心城区公共汽／电车厂线网规划中包含了18条BRT线路，总长约300多km，在强调机动性与可达性高度协调的前提下，首次将BRT作为一个功能层次融人公交线网整体结构中。此外，昆明市在园艺世博会期间开通的国内首条位于道路中央的公交专用道，即将升级为规范的现代BRT系统。杭州根据城市发展模式与空间功能布局制订的中远期公交规划，也确立以轨道与BRT为骨干，东西走向穿城而过的首条28 km BRT今年已基本开通。 3 轨道交通应解决低成本建造运营问题 作为城市中最大的基础建设项目之一的城市轨道交通投资巨大，京、沪、穗前几年修建地铁的综合造价平均每千米超过了6亿元人民币。显然，大多数国内城市的经济能力很难承受起如此高昂的成本。因此，不解决轨道交通的造价问题，城市轨道交通难以实现。综合考虑轨道交通的建造与运营费用，笔者以为解决成本问题拟应围绕以下三个方面认真思考。 3．1 轨道交通的用地空间应体现预留渐进原则 一般轨道交通建设成本中，包括拆迁费用在内的占用土地成本是其中不可忽视的一个组成部分，并不因为某些国家无偿划拨方式而改变它的社会成本性质。为了降低这方面的成本，许多城市在已经完成的公交总体规划中，都为轨道交通的线路场站建设预留了用地空间。然而，线路建设的具体时机取决于城市发展的不同进程，某些线路的客流形成需要一个长期渐进的过程。 因此，如何既能适应逐渐增长的客流需要，又能合理有效地利用预留土地空间，是低成本发展轨道交通中必须慎重规划考虑的现实问题。在巴西的大多数城市里，市政当局大都在轨道交通近期没有开发的走廊上发展前文介绍的快速公交，将BRT专用道建在道路中央，初衷就是为了降低轨道交通项目的初期投资与运营费用[4]。实际上，北京2005年全线通车的第一条BRT线路，正是敷设在预留的M8轨交走廊上，完全满足了近期单向8 000人次／h的客流需求。 经济合理地使用土地空间，不仅需要作为城市规划中发展轨道交通的指导原则加以确立，更应当具体落实在轨道交通系统工程的每一个子项目的设计图纸上。根据《上海市城市总体规划1999—2020》，到2020年将建成800 km左右轨道交通线，如果全都继续采取目前的集中供电模式，届时仅该项子系统就需建造50多座主变电所。 暂且不论一座主变电所动辙上亿元的巨额投资，仅建造变电所及电缆通道所需占用消耗的土地资源就将十分惊人。有鉴于此，最近上海相关部门已组织专家进行优化方案论证，将2020年前全网18条线路原先计划建造的51座主变电所减少为39座，更可节约投资10亿元人民币以上。 3．2 轨道交通的建造模式要体现经济合理原则 世界城市轨道交通近百年的历史展现了丰富多彩的发展模式，为我们提供了地铁轻轨、导轨、有轨电车、郊区铁路、磁悬浮等多种选择模式，线型电机牵引系统则被公认为最有发展前途的一种在我国百万以上人口的城市中，因地制宜地利用现有条件低成本发展轨道交通，已有了一些成功的经验。上海的明珠轻轨一期有3／4长度是改造利用原先的铁路内环线，这对武汉等其他一些存在废弃或利用率很低的铁路既有线路城市，不啻是一种有益的启发与示范。另外，东北沈阳、长春、哈尔滨等城市，还存有部分有轨电车线路[5]，在此基础上统一规划发展现代轨道交通，应该也能够达到节省一部分费用成本的目的。 其实，国内城市轨道交通建设成本居高不下的原因之一，还在于脱离国情片面追求豪华档次。表现在规划设计上就是大量采用类似于公共汽车系统的高线网密度、小站间距、低负荷强度。需知，轨道交通本质上属于快速大量运送中长距离乘客的交通工具，依靠其他交通工具为它输送客源，达到大运量高负荷。由于低线网密度、大站间距模式能够明显提高运行速度、缩短旅行时间，所以不但可以降低工程造价，而且还可以降低运行成本。正因为如此，将BRT系统规划为轨道交通线路两端的延伸段，或选择“轨交+BRT”的混合网络模式，都有助于达到适当降低轨道线网敷设密度的低成本目标。 另外，国内轨道交通运营成本高的部分原因，还与计划经济遗留下的传统思维方式与条块分割的管理模式密切相关。直到今天，许多城市在申请轨道交通立项时，每条线路都规划有独立使用的车辆段、控制中心、主要变电站，这套小而全的空间与管理体系必然造成资源的极大浪费。在轨道交通十分发达的日本，帝都高速交通营团运营管辖着8条线路总长183．2 km，但是所属16个车站统共只设置了1座综合控制中心。反观国内，即使在资源共享程度较高的上海地铁系统，已建和待建的控制中心仍有8座，另加1座轨道交通运营协调及应急中心。 3．3 轨道交通的管理配套要体现因地制宜原则 如前所述，城市轨道交通的规划不应盲目追求高标准，该建地面、高架的绝不钻入地下、该建轻轨的绝不建地铁，因为后者的造价往往是前者的3倍以上。此外，对地铁建设成本影响甚大的土建工程中，其地下车站底板的埋置深度与车站建筑高度是决定造价大小的两个关键因素。因此，合理设计基坑深度与车站建筑高度对降低总成本的意义，无论如何也不应低估。 如果说轨交模式、建造标准的选择较多地影响到土建工程造价部分，轨道工。程总造价的另外一半(45%～50 %)则取决于技术装备等硬件的建设、购置、安装费用。以地铁车辆为例，目前国产价格仅为进口产品的1／2～1／4。因此，降低成本费用的关键之一，是提高构成技术装备主要部分的车辆、牵引、供电、信号的国产化水平。这方面，较晚竣工投入使用的南京地铁为我们提供了很有说服力的例证。据有关杂志介绍，该项目通过车辆项目的合同谈判与国产化方案的慎密调整，大大减少了进口部件和材料，降低了进口设备的国际运输成本，在成功实现70 国产化率的情况下，车辆项目合同价从最初的每辆约135万美元降低到116．5万美元，与设计概算相比节约投资4 000多万人民币。 当然，轨道交通总体上属于公共产品领域，单纯的票务收入远远不足以偿付开通后的日常性运营支出，中长期的财务收支平衡对世界各国都是一个需要艰难应对的挑战。笔者了解到的香港地铁总收入中，票务收入约占60 ，其余40 9，6中广告与物业管理各占一半[6]，这一香港较为成功的地铁和物业综合发展经营模式，今年初已通过成立中港合营公司引入北京地铁4号线的管理，各方都期待着它能为国内轨道交通建设运营展示一种令人鼓舞的前景。 参考文献 1 邹胜勇．面向可持续发展的城市总体交通结构优化[J]．交通运输系统工程与信息，2006，6(2)：108． 2 David BAYLISS．世界范围的城市交通可达性现状(英文)[J]．TRI杂志(交通版)，2006(2)：17—18． 3 樊颖玮．城市交通可持续发展问题的思考[J]．交通与运输，2006(2)：67． 4 全永棠，孙壮志．关于BRT与轨道交通的理性思考[J]．交通运输系统工程与信息，2006，6(2)：117． 5 孙章．城市轨道交通的世纪回眸[J]．上海交通运输，2006(3)：14． 6 P．Y．Loo，L．Y．Chow．可持续城市交通：理念，政策与方法(英文)[J]．ASCE，2006(6)：76—77

据新华社消息，我国目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。“九五”期间我国工业机器人的需求量以每年30％以上的速度增长。2000年，我国工业机器人的拥有量约为3500台，其中以点焊、弧焊、喷漆、注塑、装配、搬运、冲压等各类机器人为主，销售额为6．7亿元。据专家对国内542家用户以及汽车、电子电器、工程机械3个行业的部分用户进行的统计分析，就全国而言，弧焊、点焊、装配、喷涂机器人应用的最多；其次是搬运、上下料（冲压、压铸、铸锻、注塑等用的大多是上下料机器人）；再次是包装、码垛、拆垛机器人和密封涂胶机器人；其他机器人用量很少。就行业而言，汽车行业以焊接、喷涂、涂胶作业较多，冲压、搬运、装配次之；电子电器行业集中在装配，如华录一家就用了近300台，其次是搬运和喷涂；工程机械行业集中用于弧焊，喷涂其次。此外包装、码垛、拆垛机器人目前主要用于石化、轻纺和烟草行业。据对724家用户的统计分析，大机械行业（机械制造和汽车工业）用户共有467家，占用户的65％；电子电器和邮电通讯业用户有92家，占用户的13％。可见，目前国内工业机器人主要应用在汽车、机械制造等行业。机器人及其自动化成套装备是指以机器人为核心，以信息技术和网络技术为媒介，将所有设备连接到一起而形成的大型自动化生产线。机器人及其自动化成套装备的拥有量和水平是衡量一个国家制造业综合实力的重要标志之一。机器人及其自动化成套装备已成为目前国内外极受重视的高新技术应用领域。目前，国外机器人自动化生产线成套装备已成为自动化成套装备的主流以及未来自动化生产线的发展方向。国外汽车行业、电子和电器行业、物流与仓储行业（企业级）等已大量使用机器人自动化生产线， 从而保证了其产品的质量和生产的高效。典型的如机器人有大型轿车壳体冲压自动化系统技术和成套装备、大型机器人车体焊装自动化系统技术和成套装备、电子和电器等的机器人柔性自动化装配及检测成套技术和装备、机器人整车及发动机装配自动化系统技术和成套装备、AGV物流与仓储自动化成套技术及装备等，这些机器人设备的使用大大推动了这些行业的快速发展，提升了制造技术的先进性。当前，国外将机器人自动化生产线成套装备的共性技术作为重点开发内容：1．大型自动化生产线的设计开发技术。利用CAX及仿真系统等多种高新技术和设计手段，快速设计和开发机器人大型自动化生产线，并进行数字化验证。2．自动化生产线“数字化制造”技术。虚拟制造技术发展很快，国外几家早期从事仿真软件的开发公司已经推出可进入实用的所谓“数字化工厂”（DMF）商品化软件。国外企业已利用这类软件建立起自己的产品制造工艺过程信息化平台，再与本企业的资源管理信息化平台和车身产品设计信息平台结合，构成支持本企业产品完整制造过程生命周期的信息化平台。自动化生产线的设计、制造、整定及维护也必须要基于上述信息化平台进行，开展并行工程，实现信息共享，这是最大限度地压缩自动化生产线投产周期所必须的，另外也有利于实现生产线的柔性和质量控制的功能。3．大型自动化生产线的控制协调和管理技术。利用计算机和信息技术，实现整条生产线的控制、协调和管理，快速响应市场需求，提高产品竞争力。4．自动化生产线的在线检测及监控技术。利用传感器和机器人技术，实现大型生产线的在线检测，确保产品质量，并且实现产品的主动质量控制。利用网络技术，实现生产线的在线监控，确保生产线安全运行。5．自动化生产线模块化及可重构技术。利用设计的模块化和标准化，能够实现生产线的快速调整及重构。6．生产线快速整定（commissioning time）技术。如建立完整的制造过程信息技术，发展机器人等自动化设备的离线编程技术、生产线上的机电设备实现网络控制管理技术、关键工位在线100％产品检测技术、先进的生产线现场安装精度测试技术。